Los nuevos resultados del Experimento de transiciones estériles de Baksan (BEST) confirman una anomalía que sugiere una nueva posibilidad física.
Neutrino estéril, fundamentos de la física entre las interpretaciones de resultados anormales.
Nuevos resultados científicos confirman una anomalía observada en experimentos anteriores, que podría apuntar a una nueva partícula elemental aún no confirmada, el neutrino estéril, o indicar la necesidad de una nueva interpretación de un aspecto de física de modelos estándar, como la sección transversal de neutrinos, medida por primera vez hace 60 años. El Laboratorio Nacional de Los Álamos es la principal institución estadounidense que colabora en el experimento Baksan Experiment on Sterile Transitions (BEST), cuyos resultados se publicaron recientemente en las revistas Cartas de exploración física y Exploración física C.
«Los resultados son muy emocionantes», dijo Steve Elliott, analista senior de uno de los equipos que evalúan los datos y miembro de la División de Física de Los Alamos. «Esto definitivamente reafirma la anomalía que hemos visto en experimentos anteriores. Pero lo que esto significa no está claro. Ahora hay resultados contradictorios sobre neutrinos estériles. Si los resultados indican que la física nuclear o atómica fundamental es poco conocida, eso también sería muy interesante. Otros miembros del equipo de Los Álamos incluyen a Ralph Massarczyk e Inwook Kim.
Ubicado a gran profundidad en el Observatorio de Neutrinos de Baksan en las montañas del Cáucaso en Rusia, el objetivo de galio de dos zonas completado, a la izquierda, contiene un depósito interno y externo de galio, que es irradiado por una fuente de neutrinos electrónicos. Crédito: AA Shikhin
Más de una milla bajo tierra en el Observatorio de Neutrinos Baksan en las montañas del Cáucaso de Rusia, BEST utilizó 26 discos irradiados de cromo 51, un radioisótopo sintético de cromo y la fuente de 3,4 megacuries de electrónica de neutrinos, para irradiar un tanque interno y externo de galio, un El metal plateado también se usó en experimentos anteriores, pero anteriormente en una configuración de un solo tanque. La reacción entre los neutrinos electrónicos de cromo-51 y el galio produce el isótopo germanio-71.
La tasa medida de producción de germanio-71 fue entre un 20 % y un 24 % inferior a la prevista en base a modelos teóricos. Esta discrepancia es consistente con la anomalía observada en experimentos previos.
BEST se basa en un experimento de neutrinos solares, el Experimento de galio soviético-estadounidense (SAGE), en el que el Laboratorio Nacional de Los Álamos fue un importante contribuyente, a partir de fines de la década de 1980. También utilizó galio y fuentes de neutrinos de alta intensidad. Los resultados de este experimento y otros indicaron un déficit de neutrinos electrónicos, una discrepancia entre los resultados previstos y los reales que se conoció como la «anomalía del galio». Una interpretación del déficit podría ser la evidencia de oscilaciones entre los estados de neutrino electrónico y neutrino estéril.
Un conjunto de 26 discos de cromo-51 irradiados son la fuente de neutrinos electrónicos que reaccionan con el galio y producen germanio-71 a velocidades que pueden medirse frente a las velocidades previstas. Crédito: AA Shikhin
La misma anomalía se repitió en el experimento BEST. Las posibles explicaciones incluyen nuevamente la oscilación en un neutrino estéril. La partícula hipotética puede constituir una parte significativa de la materia oscura, una forma prospectiva de materia que se cree que constituye la gran mayoría del universo físico. Sin embargo, esta interpretación puede requerir más pruebas, ya que la medición para cada tanque fue aproximadamente la misma, aunque más baja de lo esperado.
Otras explicaciones de la anomalía incluyen la posibilidad de un malentendido en las entradas teóricas del experimento, que la física misma necesita ser reelaborada. Elliott señala que la sección eficaz del neutrino electrónico nunca se ha medido a estas energías. Por ejemplo, una entrada teórica para medir la sección transversal, que es difícil de confirmar, es la densidad electrónica en el núcleo atómico.
La metodología del experimento se revisó cuidadosamente para garantizar que no se cometieran errores en aspectos de la investigación, como la ubicación de la fuente de radiación o las operaciones del sistema de conteo. Las iteraciones futuras del experimento, si se realizan, pueden incluir una fuente de radiación diferente con mayor energía, vida media más larga y sensibilidad a longitudes de onda de oscilación más cortas.
Referencias:
«Resultados del experimento Baksan sobre transiciones estériles (BEST)» por VV Barinov et al., 9 de junio de 2022, Cartas de exploración física. DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.232501
«Buscando transiciones de electrones-neutrinos a estados estériles en el experimento BEST» por VV Barinov et al., 9 de junio de 2022, Exploración física C. DOI: 10.1103/PhysRevC.105.065502
Financiamiento: Departamento de Energía, Oficina de Ciencias, Oficina de Física Nuclear.
La NASA ha lanzado dos nuevas películas que muestran observaciones cambiantes de dos fuentes bien conocidas en el cielo: Casiopea A y la Nebulosa del Cangrejo. Los dos protagonistas son los restos de estrellas masivas que se convirtieron en supernovas en nuestra galaxia. Los vídeos a intervalos condensan 20 años de datos del telescopio de rayos X Chandra en sólo 20 segundos espectaculares.
La explosión que creó la Nebulosa del Cangrejo apareció en nuestro cielo hace casi 1.000 años, en 1054. Fue reportada por astrónomos chinos y muchos otros en todo el mundo (la falta de menciones en Europa podría tener que ver con la Iglesia Católica). La supernova dejó un púlsar y Chandra pudo rastrear los cambios muy energéticos alrededor de este objeto extremo entre 2000 y 2022.
Esto ya es extraordinario, y se realizarán aún más observaciones, ya que el chorro visible en las observaciones de 2022 será rastreado nuevamente a finales de este año.
El púlsar en el centro de la Nebulosa del Cangrejo visto a lo largo del tiempo.
Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt, J. Major, A. Jubett, K. Arcand
Cassiopeia A es un remanente de supernova mucho más joven. Era visible desde la Tierra hace 340 años y Chandra también lo ha estado observando desde 2000. Las observaciones anteriores que mostraban sus cambios se centraban en el período de 2000 a 2013, pero en el nuevo lapso de tiempo esto se ha extendido hasta 2018. Las ondas de choque son visibles en observaciones, donde las partículas se aceleran y emiten rayos X.
Casiopea A tiene una estrella de neutrones en su corazón, descubierta por Chandra poco después del lanzamiento del telescopio en 1999. Las observaciones fueron esenciales para ayudarnos a comprender mejor cómo las estrellas se convierten en supernovas y cómo se forman estrellas de neutrones y púlsares regulares durante este proceso.
Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Mayor, A. Jubett, K. Arcan
Las imágenes de Cassiopeia A fueron reprocesadas recientemente con una nueva técnica que llevó la aguda visión de Chandra al límite. Las dos nuevas películas muestran la capacidad de Chandra para demostrar observaciones y datos capturados durante un período humano.
Corea del Sur envía su primer satélite espía a órbita el 2 de diciembre desde la Estación Espacial Vandenberg de California. (Espacio X)
Corea del Sur se está preparando para establecer un centro de seguridad espacial bajo el Servicio de Inteligencia Nacional.
Como parte de las revisiones del decreto presidencial que entró en vigor el martes, el NIS gestionará el Centro Nacional de Seguridad Espacial, dedicado a actividades de inteligencia relacionadas con el sector espacial.
Con el lanzamiento del centro, la agencia de espionaje del país tendrá la autoridad para responder a las amenazas a los activos y sistemas espaciales del país y otras amenazas enemigas en el dominio espacial, además de recopilar y analizar inteligencia espacial.
El NIS desarrollará y difundirá tecnologías para mejorar la seguridad espacial, y su director asumirá funciones relacionadas con el Centro de Operaciones de Satélites de Corea junto con el ministro de Ciencia, según el decreto revisado.
El decreto revisado también otorga a la agencia de espionaje la autoridad para participar en las operaciones de los dos satélites de reconocimiento militar de Corea del Sur y otros activos espaciales.
Las últimas revisiones de la orden ejecutiva presidencial sobre seguridad espacial se realizaron para aclarar el alcance de los programas de la agencia de espionaje ampliados mediante una enmienda a la Ley del Servicio Nacional de Inteligencia en diciembre de 2020. La enmienda añadió espacio de seguridad al papel y las responsabilidades de la agencia.
Oficiales militares de Corea del Sur dicen que Corea del Norte podría enviar nuevos satélites espías al espacio después de que el primero fuera puesto en órbita con éxito en noviembre pasado.
Aunque Shin Won-sik, jefe de defensa de Seúl, no cree que el único satélite de reconocimiento militar de Corea del Norte sea capaz de llevar a cabo «actividades de espionaje significativas», los futuros satélites podrían equiparse con capacidades mejoradas con la ayuda de Rusia.
En una cumbre celebrada en septiembre del año pasado, Rusia dijo que proporcionaría a Corea del Norte tecnologías espaciales como parte de la ampliación de la cooperación militar entre los dos países.
Resumen: El sesgo de actualidad en la memoria de trabajo está intrínsecamente vinculado al sesgo de tendencia central, lo que proporciona una explicación unificada para estos fenómenos cognitivos generalizados. El estudio utilizó un nuevo modelo de red para simular cómo estos sesgos podrían surgir de los mismos mecanismos neuronales.
Este modelo, que refleja los comportamientos de la memoria humana y animal, indica que los errores de memoria debidos a entradas recientes pueden conducir naturalmente a un promedio de experiencias pasadas. Esta investigación, que combina modelos teóricos y datos experimentales, no sólo aclara la relación entre estos sesgos, sino que también ofrece nuevos conocimientos sobre cómo nuestro cerebro procesa y recuerda la información sensorial.
Reflejos:
Modelo unificado: El estudio introdujo un modelo de red neuronal que explica tanto los sesgos de actualidad como los de tendencia central a través de un único mecanismo, desafiando la noción previamente aceptada de que eran fenómenos distintos.
Base neuronal: El modelo se basa en la dinámica de la corteza parietal posterior, que influye en la recuperación de la memoria y el procesamiento sensorial, lo que ilustra cómo los recuerdos recientes pueden distorsionar la percepción hacia un promedio.
Impacto práctico: Los hallazgos tienen implicaciones prácticas para comprender los procesos cognitivos y podrían conducir a mejores estrategias para combatir los sesgos relacionados con la memoria en entornos clínicos y cotidianos.
Fuente: Centro de visitantes de Sainsbury
Los neurocientíficos han revelado que el sesgo de actualidad en la memoria de trabajo conduce naturalmente a un sesgo de tendencia central, un fenómeno en el que los juicios de las personas (y de los animales) están sesgados hacia el promedio de observaciones anteriores. Sus hallazgos podrían proporcionar una idea de por qué el fenómeno es tan omnipresente.
Investigadores del laboratorio Akrami del Sainsbury Wellcome Centre de la UCL y del laboratorio Clopath del Imperial College de Londres han desarrollado un modelo de red con un módulo de memoria de trabajo y otro que tiene en cuenta historias sensoriales.
Se cree que este sesgo es una estrategia cerebral destinada a procesar patrones estadísticos de información sensorial, formulada mediante computación bayesiana. Crédito: Noticias de neurociencia
El estudio, publicado en eVidadescribe cómo el modelo muestra que los circuitos neuronales pueden dar lugar a sesgos de actualidad y tendencia central simultáneamente a través de un mecanismo único.
“Los psicólogos observaron por primera vez el sesgo de tendencia central hace más de un siglo, pero asumieron que era un fenómeno separado del reciente. Nuestros resultados implican que estos dos sesgos están más vinculados de lo que se pensaba anteriormente”, dijo Vezha Boboeva, investigadora principal del Sainsbury Wellcome Center y primera autora del artículo.
El sesgo de tendencia central, también llamado sesgo de contracción, es un fenómeno generalizado. Imagine que se le muestra una barra de una longitud determinada y se le pide que reproduzca esa misma barra, recuperada de su memoria.
Lo que solemos hacer es memorizar la longitud, en función del tamaño de la barra, recordando las barras más largas como más cortas y las más cortas como más largas. Por lo tanto, consideramos que la longitud de la barra está más cerca del promedio del rango de lo que realmente está.
El fenómeno también ocurre en otros animales, incluidos primates no humanos y roedores, y también ocurre con otras modalidades, como amplitudes y frecuencias de sonido.
Se cree que este sesgo es una estrategia cerebral destinada a procesar patrones estadísticos de información sensorial, formulada mediante computación bayesiana.
El sesgo de actualidad, también conocido como sesgo de historia a corto plazo, ocurre cuando no recuerdas un estímulo determinado porque el recuerdo del estímulo anterior permanece en tu mente.
Para comprender los procesos neuronales subyacentes tanto a los sesgos de tendencia central como de recencia, neurocientíficos de SWC y el Imperial College de Londres estudiaron los fenómenos en un modelo de red neuronal, fuertemente inspirado en resultados anteriores de roedores y experimentos con la memoria de trabajo humana.
“Mi investigación postdoctoral anterior demostró que la desactivación de la corteza parietal posterior (PPC) atenuaba el sesgo de contracción en ratas que realizaban una tarea de memoria de trabajo.
«También descubrimos que los sesgos debidos a recuerdos persistentes de ensayos anteriores se redujeron cuando se apagó el PPC, lo que sugiere que estos dos mecanismos podrían estar relacionados entre sí», explicó la líder del grupo Athena Akrami en SWC y autora correspondiente del artículo.
A partir de esta investigación, Boboeva y su equipo desarrollaron un modelo de red que replica resultados experimentales anteriores. En el modelo, los efectos históricos a corto plazo ocurren debido a que las entradas de PPC tienen una escala de tiempo de integración más lenta, así como a la adaptación de la tasa de despido.
«El modelo muestra que una vez que se cometen errores en la memoria de trabajo debido a estos recuerdos persistentes, surge naturalmente un sesgo de contracción, sin necesidad de hacer más suposiciones sobre el promedio sensorial histórico», explicó Boboeva.
Es importante destacar que este nuevo modelo unificador hizo predicciones específicas sobre cómo las estadísticas sensoriales afectan el rendimiento. Los investigadores utilizaron herramientas en línea para probar y verificar estas predicciones mediante la realización de experimentos psicofísicos con participantes humanos.
Los próximos pasos son probar las predicciones del modelo sobre la dinámica neuronal volviendo a analizar los conjuntos de datos existentes y recopilando nuevos datos neuronales.
Fondos: Esta investigación fue financiada por BBSRC BB/N013956/1, BB/N019008/1, Wellcome Trust 200790/Z/16/Z, Simons Foundation 564408, EPSRC EP/R035806/1, Gatsby Charitable Foundation GAT3755 y Wellcome Trust 219627/Z / . 19/Z.
Sobre esta noticia de la investigación sobre memoria y neurociencia
Autor: Abril Cashin-Garbutt Fuente: Centro de visitantes de Sainsbury Contactar: April Cashin-Garbutt – Centro de bienvenida de Sainsbury's Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.
El sesgo de tendencia central, o sesgo de contracción, es un fenómeno en el que el juicio sobre la magnitud de los elementos almacenados en la memoria de trabajo parece estar sesgado hacia el promedio de observaciones pasadas.
El cerebro la considera una estrategia óptima y generalmente se considera una expresión de la capacidad del cerebro para aprender la estructura estadística de la información sensorial. Por otro lado, los sesgos de actualidad, como la dependencia serial, también se observan comúnmente y se cree que reflejan el contenido de la memoria de trabajo.
Los resultados recientes de una tarea de comparación auditiva retrasada en ratas sugieren que los dos sesgos pueden estar más relacionados de lo que se pensaba anteriormente: cuando se inhibió la corteza parietal posterior (PPC), se redujeron los sesgos a corto plazo y de contracción.
Al proponer un modelo de los circuitos que pueden estar implicados en la generación de la conducta, mostramos que el contenido volátil de la memoria de trabajo que probablemente se desplace hacia experiencias sensoriales pasadas (produciendo sesgos de la historia sensorial a corto plazo) conduce naturalmente a un sesgo de contracción.
Los errores, que ocurren a nivel de pruebas individuales, se toman de toda la distribución de estímulos y no se deben a un cambio gradual de la memoria hacia la media de la distribución sensorial.
Nuestros resultados son consistentes con un amplio conjunto de hallazgos conductuales y proporcionan predicciones del desempeño en diferentes distribuciones y tiempos de estímulos, intervalos de retraso, así como dinámicas neuronales en áreas supuestas de la memoria de trabajo.
Finalmente, validamos nuestro modelo realizando una serie de experimentos psicofísicos en humanos en una tarea de memoria de trabajo paramétrica auditiva.
.gif)
